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第 4 章 模拟调制系统 4.1引言 4.2幅度调制的原理及抗噪声性能 4.3 非线性调制（角调制）的原理及抗噪声性能 4.4各种模拟调制系统的比较 4.5频分复用(FDM) 4.6复合调制及多级调制的概念 4.1引言 由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不适宜直接传输。必须先经过在发送端调制才便于信道传输。而在接收端解调。 4.2幅度调制的原理及抗噪声性能 4.2.1幅度调制的原理 幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。 设正弦型载波为 —载波角频率； — 载波的初始相位； A—载波的幅度。 4.3 非线性调制（角调制）的原理及抗噪声性能 4.3 .1 非线性调制的原理 幅度调制属于线性调制，它是通过改变载波的幅度，以实现调制信号频谱的平移及线性变换的。一个正弦载波有幅度、频率和相位三个参量，因此，我们不仅可以把调制信号的信息寄托在载波的幅度变化中，还可以寄托在载波的频率或相位变化中。这种使高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持恒定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制(PM)， 分别简称为调频和调相。因为频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故调频和调相又统称为角度调制。 4.5频分复用(FDM) 若干路独立的信号在同一信道中传送称为复用。在一个信道传输多路信号而互不干扰，可以提高信道的利用率。 频分复用(Frequency Division Multiplexing) 是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中的一个频段。在按收端用适当的滤波器将多路信号分开，分别进行解调和终端处理 4.6复合调制及多级调制的概念 多级调制是指在一个复用系统内，对同一个基带信号进行两次以上同一种方式的调制。多级调制可减少载频种类数和部件的类型数，使设备的实现比较容易。 采用两种或两种以上调制方式形成的复用系统称为复合调制系统。在模拟调制中，通常先形成频分复用信号，然后再进行第二种调制。在数字调制中，通常先形成时分复用信号，然后再进行第二种调制。 第四章 总结复习 (1) 调制的目的、定义、分类 (2) AM：时域表示、频域表示、调制、解调方法 DSB：时域表示、频域表示 SSB：时域表示、频域表示 (3) 线性调制系统的抗噪性能，门限效应 (4) FM、PM的基本概念 (5) 频分复用的概念 作业 LPF LPF LPF 相 加 器 信 道 LPF LPF LPF 图4-13 频分复用系统组成方框图 ——分别为第i路和第（i+1）路的载频的频率 ——为每一路的最高频率 ——邻路间隔防护频带 n路单边带信号的总频带宽度最小应等于 一路占用带宽 FDM的特点 FDM的优点是信道利用率高，允许复用的路数多，分路也很方便。 FDM的缺点是设备复杂，不仅需要大量的调制器、解调器和带通滤波器，而且还要求接收端提供相干载波。 SSB 调制器 SSB 调制器 第1路 第2路 带通 SSB 调制器 带通 图4-13 SSB/SSB多级调制组成方框图 输出信噪比为 调制制度增益为 讨 论： （1）SSB系统中， 。信噪比没有改善。 (2) 从表面上看， ， ，但不能说双边带 系统的抗噪性能优于单边带一倍。 实际上，由于双边带系统的带宽是单边的2倍故噪声功率 的输入也大于2倍，尽管相差2倍，两者抵消。 实际上，双边带和单边的抗噪性能是相同的。 3. AM系统的性能 AM信号可采用同步检测和包络检波进行解调。 相干解调时AM系统的性能分析方法与前面双边带（或单边带）的相同。实际中，AM信号常用简单的包络检波法解调 图 Am包络检波的抗噪声性能分析模型 其中，A为载波幅度，m(t)为调制信号。这里仍假设m(t)的均值为0， 且A≥|m(t)|max。 输入噪声为 解调器输入信号 解调器输入的信号功率Si和噪声功率Ni为 解调器输入是信号加噪声的合成波形， 即 其中合成包络 合成相位 由式（4.2 - 50）可知， 检波输出中有用信号与噪声无法完全分开。因此，计算输出信噪比是件困难的事。我们来考虑两种特殊情况。  （4.2 - 50） （4.2 - 51） 1） 大信噪比情况 此时， 输入信号幅度远大于噪声幅度， 即 由上式可知 式（4.2 - 50） 变为 （4.2 - 52） 这里利用了近似公式 输出有用信号功率及噪声功率 输出信噪比 调制制度增益 （4.2 - 55）